強(qiáng)震作用下,鋼結(jié)構(gòu)受反復(fù)荷載作用會(huì)產(chǎn)生較大累積塑性變形。特別是超高層鋼結(jié)構(gòu),在長(zhǎng)周期地震動(dòng)影響下,累積損傷效應(yīng)會(huì)被一定程度放大。隨著斷裂力學(xué)和損傷力學(xué)等破壞力學(xué)的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)在較大累積塑性變形驅(qū)動(dòng)下的延性斷裂問題備受關(guān)注,并且取得了突破性進(jìn)展。本文著眼于焊接缺陷和過焊孔形式對(duì)隔板貫通式梁柱節(jié)點(diǎn)的延性斷裂行為的影響,借助已有試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒BAQUS有限元模型,基于Chaboche混合硬化材料本構(gòu)模型和微觀斷裂判據(jù),采用隱式分析方法進(jìn)行較為準(zhǔn)確的節(jié)點(diǎn)延性斷裂預(yù)測(cè),并對(duì)延性開裂到一定程度后關(guān)鍵部位的斷裂性能進(jìn)行分析。主要研究?jī)?nèi)容和成果如下:（1）完善實(shí)現(xiàn)材料非線性與延性斷裂模擬需要編寫的材料模型與斷裂判據(jù)的UMAT子程序,提出延性斷裂預(yù)測(cè)到一定程度后引用斷裂指數(shù)的節(jié)點(diǎn)斷裂性能評(píng)估方法。（2）利用包含Chaboche混合硬化材料本構(gòu)模型與微觀斷裂判據(jù)的擴(kuò)展子程序?qū)σ延性囼?yàn)中的隔板貫通式節(jié)點(diǎn)進(jìn)行有限元模擬,計(jì)算模型中包含在梁翼緣與橫隔板對(duì)接焊縫處設(shè)置的人為缺陷,結(jié)果表明:設(shè)置缺陷后的有限元模型在一定程度上模擬了引弧板與母材相接處的人工裂紋,所以有缺陷模型最終在上翼緣與橫隔板對(duì)接焊縫處發(fā)生... 

【文章來(lái)源】：青島理工大學(xué)山東省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)斷裂行為研究現(xiàn)狀
        1.2.1 鋼材的斷裂機(jī)制
        1.2.2 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)脆性斷裂行為研究現(xiàn)狀
        1.2.3 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)及其延性破壞研究現(xiàn)狀
    1.3 鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)斷裂預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
        1.3.1 傳統(tǒng)斷裂力學(xué)預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
        1.3.2 基于微觀機(jī)制的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)延性斷裂預(yù)測(cè)方法研究現(xiàn)狀
    1.4 循環(huán)硬化材料本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀
    1.5 研究目標(biāo)與研究?jī)?nèi)容
    1.6 論文架構(gòu)
第2章 延性斷裂模擬與斷裂性能評(píng)估方法
    2.1 abaqus分析模塊的確定
        2.1.1 顯示分析模塊
        2.1.2 隱示分析模塊
    2.2 abaqus中的非線性問題
        2.2.1 幾何非線性
        2.2.2 材料非線性
    2.3 非線性問題的求解方法
    2.4 材料非線性與延性斷裂模擬的實(shí)現(xiàn)
        2.4.1 用戶材料子程序
        2.4.2 混合硬化本構(gòu)模型
        2.4.3 基于循環(huán)空穴擴(kuò)張模型（cvgm）開裂判據(jù)的描述
    2.5 abaqus中相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用
        2.5.1 生死單元技術(shù)
        2.5.2 重啟動(dòng)分析技術(shù)
    2.6 斷裂性能評(píng)估方法
        2.6.1 等效塑性應(yīng)變指數(shù)PI
        2.6.2 開裂指數(shù)RI
    2.7 本章小結(jié)
第3章 考慮缺陷影響的節(jié)點(diǎn)延性斷裂預(yù)測(cè)
    3.1 既有試驗(yàn)概況
        3.1.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ?br>        3.1.2 材料特性
        3.1.3 試驗(yàn)加載
    3.2 abaqus有限元分析
        3.2.1 材料參數(shù)
        3.2.2 單元類型選擇與網(wǎng)格劃分
        3.2.3 分析步的設(shè)置
        3.2.4 約束條件與邊界條件的設(shè)置
        3.2.5 加載制度
        3.2.6 加載后的模擬流程
    3.3 試驗(yàn)與有限元模擬結(jié)果的對(duì)比分析
        3.3.1 開裂時(shí)點(diǎn)對(duì)比分析
        3.3.2 應(yīng)力、應(yīng)變分布特點(diǎn)
        3.3.3 滯回曲線對(duì)比分析
        3.3.4 骨架曲線對(duì)比分析
    3.4 尚未開裂部位的斷裂性能評(píng)估
        3.4.1 斷裂性能評(píng)估的路徑設(shè)置
        3.4.2 斷裂性能分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 焊孔形式對(duì)節(jié)點(diǎn)延性斷裂影響
    4.1 焊孔形式
    4.2 節(jié)點(diǎn)有限元模型
    4.3 破壞狀態(tài)對(duì)比分析
        4.3.1 開裂時(shí)點(diǎn)對(duì)比分析
        4.3.2 不同開裂時(shí)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài)
    4.4 開裂單元失效參數(shù)對(duì)比分析
        4.4.1 i型過焊孔失效參數(shù)分析
        4.4.2 ii型過焊孔失效參數(shù)分析
    4.5 受力性能對(duì)比分析
        4.5.1 滯回性能對(duì)比分析
        4.5.2 骨架曲線對(duì)比分析
        4.5.3 剛度對(duì)比
    4.6 尚未開裂部位的斷裂性能評(píng)估
    4.7 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間論文發(fā)表及科研情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)斷裂的研究現(xiàn)狀[J]. 廖芳芳,王偉,李文超,周天華.  建筑科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(01)
[2]基于微觀機(jī)理的梁柱節(jié)點(diǎn)焊接細(xì)節(jié)斷裂分析[J]. 周暉,王元清,石永久,熊俊.  工程力學(xué). 2015(05)
[3]基于微觀機(jī)制的鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)延性斷裂預(yù)測(cè)與裂后路徑分析[J]. 王偉,廖芳芳,陳以一.  工程力學(xué). 2014(03)
[4]考慮累積損傷退化的鋼材等效本構(gòu)模型研究[J]. 王萌,石永久,王元清.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2013(10)
[5]結(jié)構(gòu)鋼材循環(huán)荷載下的本構(gòu)模型研究[J]. 石永久,王萌,王元清.  工程力學(xué). 2012(09)
[6]鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)焊縫損傷性能研究Ⅰ:試驗(yàn)研究[J]. 石永久,熊俊,王元清.  建筑結(jié)構(gòu)學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件抗斷裂分析理論與實(shí)用方法研究[J]. 王元清,武延民,石永久,江見鯨.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2006(01)
[8]鋼框架梁柱腹板連接梁翼緣對(duì)接焊縫的破壞機(jī)理[J]. 郭秉山,顧強(qiáng),李養(yǎng)成.  西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(04)
[9]強(qiáng)度匹配對(duì)鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)斷裂行為的影響[J]. 張莉,張玉鳳,霍立興.  焊接學(xué)報(bào). 2004(03)
[10]焊接孔長(zhǎng)度對(duì)鋼框架梁-柱剛性節(jié)點(diǎn)性能的影響[J]. 黎永,舒興平.  湖南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(01)

博士論文
[1]基于微觀機(jī)理的高強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)材料與節(jié)點(diǎn)的斷裂性能研究[D]. 劉希月.清華大學(xué) 2015
[2]強(qiáng)烈地震作用下鋼框架的損傷退化行為[D]. 王萌.清華大學(xué) 2013
[3]強(qiáng)震作用下鋼框架焊接節(jié)點(diǎn)損傷性能和計(jì)算模型研究[D]. 熊俊.清華大學(xué) 2011

碩士論文
[1]擴(kuò)大型焊孔梁柱節(jié)點(diǎn)多損傷協(xié)同效應(yīng)研究[D]. 李海迎.青島理工大學(xué) 2018
[2]考慮長(zhǎng)周期地震動(dòng)作用影響鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)損傷退化行為研究[D]. 郭剛.青島理工大學(xué) 2016
[3]基于XFEM的梁柱節(jié)點(diǎn)斷裂分析及裂紋擴(kuò)展研究[D]. 谷雨.蘭州理工大學(xué) 2016
[4]Q235B鋼基于細(xì)微觀斷裂模型的參數(shù)校定與節(jié)點(diǎn)應(yīng)用[D]. 于姍姍.蘭州理工大學(xué) 2016
[5]往復(fù)荷載下鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)的破壞模式及其斷裂預(yù)測(cè)研究[D]. 吳雨杭.天津大學(xué) 2016
[6]結(jié)構(gòu)延性節(jié)點(diǎn)的抗震性能分析與對(duì)比研究[D]. 李瀟.西南石油大學(xué) 2014
[7]梁柱栓焊連接發(fā)生斷裂的影響因素[D]. 滕尊莉.蘭州理工大學(xué) 2012
[8]梁端翼緣擴(kuò)大型梁柱節(jié)點(diǎn)受力性能的試驗(yàn)研究[D]. 王想軍.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2006
[9]鋼框架結(jié)構(gòu)地震作用下累積損傷分析及試驗(yàn)研究[D]. 賁慶國(guó).南京工業(yè)大學(xué) 2003



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